JP2008251314A - 高分子電解質膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリビニルアルコール(PVA)系繊維不織布に芳香族炭化水素系電解質を含浸させ、一体化せしめた高分子電解質膜。この高分子電解質膜は、PVA系繊維不織布に芳香族炭化水素系電解質を含浸させ、一体化させているため、水や熱による繰り返し膨潤によるピンホールや亀裂の発生抑制効果が高く、これを構成部品として用いた燃料電池の耐久性を向上させ、またコスト削減に貢献することができる。
【選択図】 図1
Description
スルホン化ポリエーテルスルホンの10重量%ジメチルホルムアミド溶液をガラス製シャーレ内に入れ、その溶液内に80×80mmにカットしたPVA不織布(繊維径0.1μm以下、平均孔径0.2〜0.3μm、目付け5.3g/m2、重量35mg、厚さ26μm(10点平均)、見掛密度0.20、空隙率84%、15mm幅の長さ方向の強度6N、同方向の伸度21%)を、減圧雰囲気下で浸漬し、不織布の空隙部分を含めて含浸させた。含浸は、気泡の発生が止まった後20分間経過後まで行われた。その後、不織布に含浸された以外の溶液をピペットを用いて取り除き、不織布をシャーレに収容したまま、60℃で2時間真空乾燥した。真空乾燥後、スルホン化ポリエーテルスルホン含浸不織布をガラス製シャーレから剥離し、高分子電解質膜を得た。なお、上記カットPVA不織布の含浸後重量は439mgで、含浸後厚さ(10点平均)は74μmであった。
実施例1において、スルホン化ポリエーテルスルホンの溶媒をジメチルホルムアミドからN-メチル-2-ピロリドンに変更して、スルホン化ポリエーテルスルホン含浸不織布よりなる高分子電解質膜を得た。得られた高分子電解質膜のSEM観察画像は、図2の(a)表面(2000倍)および(b)断面(1000倍)に示され、そこにはピンホール、ボイド等は観察されなかった。
実施例1において、PVA不織布の代りに、ポリエーテルスルホン多孔質体(平均孔径0.5〜1.0μm)、厚さ32μm、空隙率72%)を用いると、この多孔質体はスルホン化ポリエーテルスルホンの溶媒として用いられたジメチルホルムアミドの溶液に浸漬すると溶解してしまい、多孔質体へのスルホン化ポリエーテルスルホンの充填が不可能だった。
実施例1において、PVA不織布の代りに、PTFE多孔質体(平均孔径0.1μm、厚さ60μm)を用い、この多孔質体にスルホン化ポリエーテルスルホンを充填して得られた高分子電解質膜の透気度測定を行うと、気体透過量が1000ml/分以上であって、ガスバリア性の低いものであった。
Claims (5)
- ポリビニルアルコール系繊維不織布に芳香族炭化水素系電解質を含浸させ、一体化せしめてなる高分子電解質膜。
- 厚さが40μm以下、平均孔径が1μm以下の不織布が用いられた請求項1記載の高分子電解質膜。
- 繊維径が1μm以下のポリビニルアルコール系繊維の不織布が用いられた請求項1記載の高分子電解質膜。
- 芳香族炭化水素系電解質がスルホン化ポリスルホン系物質である請求項1記載の高分子電解質膜。
- スルホン化ポリスルホン系物質を非プロトン性極性溶媒溶液として含浸させた請求項4記載の高分子電解質膜。
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